Форма обратной связи

Термин обрабатываемость весьма часто используется для характеристики материала, однако редко раскрывается его полное значение. Впервые этот термин введен в практику в 1920 г. в связи с характеристикой соотношения «стойкость - скорость резания». Под обрабатываемостью понималось свойство обрабатываемого материала, зависящее в первую очередь от его твердости. Несмотря на значительный объем исследований по изучению обрабатываемости материалов резанием, до настоящего времени не разработано простых и точных способов определения этого свойства, не установлены общепринятые единицы измерения.

Принято считать, что материал обладает хорошей обрабатываемостью, если при обработке этого материала резанием износ инструмента и силы резания незначительные, а стойкость инструмента и качество обработанной поверхности достаточно высокие. Резание материала, обладающего хорошей обрабатываемостью, характеризуется легким отделением стружки и высокой размерной точностью обработанных деталей. Поскольку показатели процесса резания, характеризующие обрабатываемость материала, в значительной степени зависят от качества материала инструмента, геометрии инструмента, режимов резания, то понятны те трудности, которые возникают при попытках количественного выражения этого свойства. Тем не менее количественная оценка обрабатываемости необходима для правильного выбора и производства конструкционных материалов.

Обрабатываемость материала можно выразить величиной скорости резания, соответствующей заданной стойкости инструмента в минутах. В целях сравнения материалов по их обрабатываемости выбирается эталонный материал, имеющий широкое распространение в промышленности. Обрабатываемость любого другого материала может быть выражена скоростью резания vm (или v90) и отношением v60/v603T. Это отношение принято называть относительной обрабатываемостью. Ясно, что материал, характеризующийся более высокой скоростью резания при 60-минутной стойкости инструмента, обладает лучшей обрабатываемостью. Чем выше относительная обрабатываемость материала, тем легче его обработать резанием с точки зрения допустимого износа инструмента и его стойкости. Все проблемы, связанные с обеспечением высокой стойкости инструмента, в полной мере относятся и к обрабатываемости. Обрабатываемость материала в значительной мере зависит от материала инструмента, поэтому данные по относительной обрабатываемости, приведенные в справочной литературе, справедливы лишь для определенного инструментального материала. Обрабатываемость материала, определенная по допустимой скорости резания, не отражает влияния механической обработки на чистоту поверхности.

Метод оценки обрабатываемости через скорость резания либо не учитывает такой фактор, как шероховатость обработанной поверхности, либо учитывает его лишь качественно.

Интересный метод оценки обрабатываемости сталей на токарных прутковых автоматах предложен Марфи. За критерий обрабатываемости в данном случае принята производительность обработки. Этот критерий сравним со скоростью резания vw,так как чем выше скорость резания при постоянной стойкости инструмента, тем больше объем срезанного металла и производительность. Для получения наивысшей производительности обработки при постоянной стойкости инструмента (и требуемой шероховатости обработанной поверхности) необходимо определенным образом подбирать параметры режима резания. За критерий затупления инструмента принимается ухудшение шероховатости обработанной поверхности. Относительная обрабатываемость определяется путем сравнения величин максимальной производительности обработки, достигнутых для различных материалов.

Поиск простых и надежных критериев обрабатываемости продолжается. Высказано предположение, что показателем обрабатываемости может служить отношение поверхностной энергии ук твердости Н. Хрупкие материалы имеют небольшую величину поверхностной энергии и высокую твердость, поэтому отношение у/Н невелико. Наоборот, пластичные материалы имеют большоезначение у/Н. Влияние величины отношения у1Н на шероховатость поверхности, износ инструмента и силы резания рассмотрены лишь с качественной стороны. Показано, что при обработке хрупких материалов образуется элементная стружка и грубая поверхность. Некоторое увеличение пластичности материала вызывает образование сливной стружки и улучшение чистоты обработанной поверхности. Дальнейшее увеличение пластичности приводит к появлению развитого нароста на инструменте, который ухудшает шероховатость поверхности. Аналогично объясняется влияние отношения у/Н на износ инструмента. Малая величина отношения соответствует преимущественно абразивному износу, а большая величина — адгезионному износу. Минимальный износ наблюдается при средних значениях у/Н. При обработке хрупких материалов возникают значительные силы в плоскости скалывания и малые силы трения на передней поверхности. При обработке пластичных материалов картина становится противоположной. Эта теория показывает, что наилучшей обрабатываемостью должны обладать материалы, характеризующиеся средними значениями у/Н. Рассмотренная теория представляет определенный интерес, однако требует количественного изучения и своего развития прежде, чем она может быть использована на практике.